Технология производства полипропилена

Особенности полимеризации. Катализаторами полимеризации пропилена являются системы типа Циглера-Натта [А1(С₂Н₅) 2СlТіСl₃] или каталитические системы А1(С₂Н5) 2СlТіСl₃ и основания Льюиса в среде н-гептана. Наиболее широко используют катализаторний комплекс [А1(С₂Н₅) 2СlТіСl₃]. Особенностью данных типов катализаторов является способность придавать молеку­лам ПП определенное стереорегулярное строение (изотактическое строение), опре­деляющее повышенные физико-механические свойства полимера. Содержание изотактической части в ПП, полученном при 80-90 °С в присутствии различных катализаторов, указано ниже, %:

Al(C₂H₅)₃-TiCl₄ 35-45

Al(C₂H₅)₃-TiCl₃ 85-95

Катализаторы, способствующие тому, что молекулы полимера приобретают оп­ределенное физическое строение, носят название стереоспецифических.

Соотношение компонентов в каталитической системе А1(С₂Н.-)₃ • TiCl₃ или А1(С₂Н₅)₂С1 • TiCl₃ оказывает существенное влияние как на скорость полимеризации пропилена, так и на его стереорегулярность. Наибольшая активность катализатора наблюдается при соотношении компонентов 2: 1, а наибольшая стерсоспецифичность — при соотношении 3:1 и более.

Скорость полимеризации пропилена возрастает, а молекулярная масса ПП снижа­ется с увеличением концентрации катализатора и его дисперсности, а также с повыше­нием температуры реакции. Повышение давления реакционной смеси (увеличение в ней концентрации пропилена) способствует росту скорости реакции и молекуляр­ной массы ПП.

Тепловой эффект реакции полимеризации пропилена меньше теплового эффекта полимеризации этилена, поэтому не требуется отвода тепла с помо­щью испарения бензина, как это осуществляется в технологии производства ПЭ при низком давлении. В данном случае достаточен отвод тепла реакции через рубашку реактора.

Образующиеся макромолекулы ПП являются «живыми», так как они сохраняют свою активность определенное время: от 1 ч при 70 °С до 5 ч при 30 °С. Их можно сополимеризовать с этиленом или другим а-олефином и получать блок-сополиме­ры, отличающиеся повышенной морозостойкостью и большей ударной вязкостью по сравнению с ПП.

В промышленности полипропилен получают в среде экстракционного бензина, пропан-пропиленовой фракции (летучего растворителя) или в массе моно­мера. Полимеризацию пропилена осуществляют в растворе, суспензии, массе и газовой фазе. Впервые изотактический полипропилен получили в промышленности в 1957 г. в
Італии фирмой Montecini.